2021.N〇.3C£4i€tiT
轩红钟，王斌
(安徽海螺逮材设计研究院打限责任公M .安徽芜湖241070)
摘要：继水泥行业首条水泥窑烟气二氧化碳捕集纯化产品示范线建成投产运行后，针对二氧化碳产品转化成其他高 附加值的产品，结合市场状况、技术成熟度等因素，在二氧化碳转化成干冰、二氧化碳养护混凝土等方面做了积极有 效的探索，并在某些方面取得了突破
超声波焊接关键词：水泥窑；碳捕集；液态二氧化碳；干冰
中图分类号：TQI72.9 文献标识码：B文章编号：丨002-9877(2021KB-()007_02 DOI: 10.13739/jki丨 1-1899/U1.2021.03.002
〇引言
水泥是社会基础设施建设的主要建筑材料，水 泥工业是国民经济中重要的基础产业，其碳排放约 占全国
清扫车扫刷丁.业(：02排放量的15%。2019年全国共生产 水泥熟料15.2亿t，理论分析，每生产1t熟料约排放 0.9 t CO广'如果这部分CO：直接排放到大气中，全 年仅熟料生产这一项排放<：02约13.5亿t水泥工业 是碳排放大户，加大水泥丁业的节能减排力度是实 现国家整体碳减排目标的必经之路，是保障国家经 济可持续发展的重要途径。本文主要介绍海螺集团 在水泥行业碳减排、碳产品转化路径上的探索经验：1水泥窑烟气碳捕集纯化项目 根据目前相对成熟的CO：捕集技术及其优缺点 的研究分析和国内外相关技术应用考察，结合水泥窑 烟气M大、成分复杂、含量波动大及CCV浓度低的特 性，采用化学溶剂吸收法作为本项目深度研究内容
u水泥窑烟气中(：〇2捕集机理
通过研究开发出满足水泥窑烟气特性的c o2吸 收剂，此吸收剂在低温(40 t)条件下与烟气中CO：发生化学反应，生成中间化合物，而烟气中的其他成 分不与该溶剂反应；生产的中间化合物在较高温度 (90〜100尤）下解吸出CO:，并实现化学溶剂的再生 和循环利用。该过程包括C0：吸收过程(放热过程) 和解吸过程(吸热过程)1.2水泥烟气CC^捕集纯化工艺
针对水泥窑烟气中CCV浓度低、烟气成分复杂等 特性，针对性开发设计出特有的CO：捕集纯化T.艺, 采用C02捕集和CO：精制两步法
第一步是水泥窑烟气经引风机送人“三合一”多功能塔式烟气预处理装置中，经过水洗除尘、降温及 避碳脱硫脱硝等预处理将温度和酸气浓度控制到一 定程度后，在吸收塔内采用化学溶剂法吸收烟气中 CO:，在解吸塔内解吸出C02，将CO：浓度从18%左右 提浓至98%以上，其中化学溶剂经加热解吸C02后被 冷却，再返回吸收塔中循环利用
第二步是采用吸附精馏法纯化气体C02，经压缩 装置将气体CO：升压至2.3 MPa左右，再经脱硫、干 燥、吸附等除杂、降温液化、精馏分离轻组分，得到液 态二氧化碳，工艺流程如图1所示;
O水泥烟气c o2捕集纯化生产情况
项目于2018年10月投产运行，经过调试运行 优化阶段，项目即达产达标。经过两年多的摸索运 行，产量趋于稳定，目前CO：产量为6.58 t/h，优于设 计指标(6.5 t/h)；电耗主要统计捕集工序、纯化工序、冷却.T.序等范围内的电耗，合计电耗为240.05 kWh/t C02，优于设计指标(248 kWh/t CO山捕集工序二氧化碳捕集效率为90.95%，优于设计指标(90%)，二氧 化碳捕集效率计算见表1
technologies for C0: capture from cement production[J]. Energies, 2019, 12: 559.
[10]王新频，史伟，乔彬，等.欧美水泥T.业碳捕获与储存研究 进展[J]•水泥，2016(7)：丨-7.
[11] Hills T P. Sceats M, Rennie D, et al. Low Cost CO: Capture for
the Cement and Lime Industries[J]. Energy Procedia, 2017, 114 (Suppl.0:6166-6170.
[12] IEA. ETP Clean Energy Technology Guide. Available online: /articles/etp-clean-energy-technology-GuidefEB OL].
(编辑胡如进)
CA)M
化冢统
EE
98%以上(体积)_ 气态(:a
'
食1
工品业级级梢精馏溜塔
塔
co.
压_ 装置
有丰胸的胸罩吗纯化系统
C £M £tiJ
2021.N 〇.3
继水泥窑烟气C 02捕集纯化项目研发建成投运
之后，为扩大二氧化碳下游产品的多样性，提高项目 的经济效益：经充分调研和研讨，决定利用生产的 二氧化碳在水泥厂筹建干冰项目。
干冰项目工艺流程：利用水泥窑烟气c o ：捕集纯 化装置K 域内成品罐内液态二氧化碳作为原料，由 管道输送至干冰生产车间的稳压罐内，再经管道输
送至千冰生产装置中，干冰生产过程产生的二氧化 碳不凝气由风机冋引至成品罐的二氧化碳不凝气管 道中，如罔2所示，干冰项目生产车间如阁3所示。
:
«化碳不凝气管道
图1水泥窑烟气CO ：捕集纯化工艺流程
管式直线电机水泥行业干冰项目的投运
表1捕集工序二氧化碳捕集效率计算
测试时间吸收塔入口气体 流量/(Nm3/h)
吸收塔人口
C 02浓度/%吸收塔出口外排气 流量/(NmVh)
吸收塔出口外排气
CO：浓度/%封边机青岛金鼎机械
捕集T.序CO:
回收率/%
测试时段116 67523.2414 368 2.1891.90测试时段21665123.4014468 2.5190.67测试时段316 72323.2214973 2.5390.26平均值
16 683
23.29
14603
2.41
90.95
项目于2020年丨月份投产运行，目前生产干冰 产品主要有：500〜1 000 g /片的块状干冰、016 mm 或 03 mm 的颗粒状干冰，也可根据客户的要求规格进 行生产。
图3干冰项目生产车间
3结束语
水泥窑烟气C 02捕集纯化项目的成功运行，证明
了化学吸收法在复杂水泥窑烟气中进行碳捕集的技 术路线是可行的，在此基础上，将积极探索更高产、
更节能的运行模式，为水泥窑烟气c o 2捕集纯化技术 在水泥行业推广应用奠定基础。同时，在二氧化碳 应用方面，除了已投运的干冰项目外，也在关注二氧 化碳矿化混凝土、二氧化碳制备甲醇等前沿科技的 发展，争取扩大二氧化碳产品利用途径，为水泥行业 碳减排做出应有的贡献
参考文献：
[1] 汪關.水泥生产企业c o ：排放量的计算[J】.中闰水泥，2〇〇9(丨1):
21-22.
[2] 李晋梅，尹靖宇，吴庆涛，等.水泥行业碳排放丨卜算依据对比& 实例分析.中丨句水泥，2017(8): 83-86.
吸
附床
吸附床
吸附床
医用压片机
H
E
(编辑王新频
)
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议